细胞周期蛋白D1在乳腺癌、结直肠癌及食管癌中的研究进展*

刘健 王沐廷

细胞周期蛋白D1（cyclin D1，CCND1）的编码基因位于11q13 上，含5 个外显子，长度约15 kb，与Cyclin 家族其他成员比较，CCND1 的N 末端缺少一个“见解盒”片段，因而CCND1 相对分子量在Cyclin 家族中是最小的，CCND1 半衰期较短，小于25 min，在含生长因子条件下，CCND1 于细胞周期中首先被合成，并在DNA 合成前期（G1）水平最高[1-2]。CCND1 可在G1 期激活周期蛋白依赖性激酶CDK4，经磷酸化及钝化RB 蛋白，推动细胞周期经G1 期进入S 期[2]。多项实验研究证实，CCND1 是Wnt/β-catenin 信号通路下游最要的信号分子之一，过度表达的CCND1 可引起细胞异常增殖，引起癌症，并参与癌症的侵袭、转移，且在各类肿瘤的早期分类诊断、治疗、预后预测显示了积极临床价值[3-4]。

1 CCND1在乳腺癌中的研究进展

E-cadlherin 和β-catenin 蛋白的异常表达可能促使或激活CCND1 的过度表达引起乳腺癌的发生和进展。杨剑锋等[5]通过免疫组织化学法检测了乳腺组织中的E-cadlherin 和β-catenin 及CCND1 表达情况，在E-cadlherin 异常表达组织中，61.3%呈现了CCND1 过表达；在β-catenin 的异常表达组织中，57.1%呈现了CCND1 过表达；E-cadlherin、β-catenin 异常表达与CCND1 过度表达存在显著的正相关性（r值分别为0.303、0.321）。CCND1 能影响癌症相关成纤维细胞的活性，改变血小板衍生生长因子、胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ、转化生长因子-β1、肝细胞生长因子/上皮细胞散射因子、角质形成细胞生长因子、炎症基因表达等途径介导乳腺肿瘤的发生和进展[6-7]。研究认为，CCND1 的表达增加，可通过募集组蛋白调节酶、诱导细胞因子/趋化因子基因的启动子调控区，如集落刺激因子（CSF）、趋化因子1（CXCL1）、血管细胞黏附因子1（VCAM1）等表达，影响成纤维细胞中炎症趋化因子/细胞因子的丰度，导致乳腺癌的发生与进展[8]。Gao 等[9]研究发现，雌激素受体阴性乳腺癌患者存在CCND1 高表达，且CCND1 可能经小干扰RNA（siRNA）途径调控ER 阴性乳腺癌肿瘤的发生。自噬是细胞重要的生理调节机制，可去除非必要或功能失调的细胞，自噬后将细胞代谢养分分解成细胞代谢的底物，供给细胞有丝分裂的能量及关键蛋白的养分；自噬途径参与了免疫细胞亚群的存活与凋亡、分化、激活、效应器功能及向肿瘤的转运。研究发现，CCND1 可增加乳腺肿瘤细胞自噬程度，介导肿瘤的发生与侵袭[10]。Laphanuwat 等[11]研究发现，CCND1 可加速衰老进程，并通过p38-JNK-FOXO3a-p27 途径加重内源氧化应激状态，内源氧化应激水平可导致肿瘤的侵袭。因此CCND1异常表达可能通过影响某些蛋白酶活性、Wnt/β-catenin 信号通路、成纤维细胞活性、生长因子表达、细胞因子/趋化因子基因表达、细胞自噬功能、衰老进程等途径影响乳腺癌的发展。

并非所有乳腺癌CCND1 均过度表达，约50.0%的乳腺癌患者中乳腺上皮细胞可检测到CCND1 过度表达，但仅在20.0%的乳腺肿瘤可检测到CCND1基因表达上升[12-13]。提示CCND1 的激活可能通过其他的机制，如CCND1 基因转录及转录后失调等。王倩等[14]研究发现，乳腺浸润性导管癌、乳腺导管内癌的CCND1 水平显著高于乳腺增生症，且生物信息学分析显示，和正常乳腺组织比较，CCND1 mRNA 在乳腺浸润性癌组织、乳腺浸润性导管内癌组织表达水平上升至2.33 倍、6.64 倍。研究发现，CCND1 蛋白可促进乳腺癌细胞迁移，但对于CCND1 与肿瘤侵袭性的关联尚不明确[15]。田继华等[16]通过实验研究发现，下调CCND1 水平，可将乳腺癌的细胞周期阻断在G0/G1 期，促使细胞凋亡，抑制乳腺癌细胞增殖。邹娜等[17]研究发现，乳腺癌组织中CCND1 阳性率为54.03%，正常乳腺组织中CCND1 阳性率为0；且乳腺癌分期越高，CCND1 阳性率越高；存在淋巴结转移的乳腺癌CCND1 阳性率高于无淋巴结转移的患者。季娟等[18]研究发现，CCND1 高表达增加了乳腺癌腋窝淋巴结转移风险，乳腺癌CCND1 阳性表达作为预测腋窝淋巴结转移的AUC 为0.772，预测敏感度为82.6%，特异度为71.9%。Pestell 等[19]一项动物基础研究结合临床研究发现，乳腺癌组织中CCND1 表达水平是正常组织的32 倍；CCND1 相对丰度是正常组织的10 倍；在对914 名乳腺癌患者基质中CCND1 定量分析发现，CCND1 高表达者5、10、15 年总生存期（overall survival，OS）显著低于低表达患者。

2 CCND1在结直肠癌中的研究进展

研究显示，40.0%～70.0%的结直肠癌患者存在CCND1 高表达，结直肠癌CCND1 表达差异集中在核细胞中，在细胞质中结直肠癌与正常组织的CCND1 表达差异区别不大[20]。结直肠癌CCND1 高表达常和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1a（p21）、增殖细胞核抗原（PCNA）和p53 基因有显著的关联，CCND1、p21 和PCNA 的共表达增强了肿瘤增殖、侵袭的作用，而p53 与CCND1 水平呈负相关，过表达p53 蛋白起到抑制细胞增殖的作用。利用CCND1、p21、PCNA 和p53 共表达特性可用于预测结直肠癌预后状况。王杰等[21]检测了146 例结直肠腺癌及癌旁组织标本CCND1 水平，结直肠腺癌组织CCND1 表达阳性率为69.86%，显著高于癌旁组织的16.44%，且CCND1 表达与患者的年龄、性别、肿瘤部位和大小无明显关联，但与肿瘤的浸润深度、是否淋巴结转移及TNM 分期密切相关。方洪生等[22]研究表明，在人结直肠腺癌上皮（DLD1）细胞中，过表达miR-106b-5p mRNA 可明显抑制CCND1 的表达，介导了DLD1 细胞增殖的抑制。其他研究还集中在以下基因调控CCND1 表达：DJ-1[23]、LncRNAMALAT1[24]、miR-381-3p[25]，等，影响结直肠癌细胞增殖、侵袭与转移。Bahnassy 等[26]检测了50 例结直肠癌CCND1 基因扩增情况，发现66.7%的Ⅳ期患者检测到了CCND1 基因扩增；显著高于Ⅳ期以下的42.80%，提示CCND1 参与了结直肠癌的侵袭与迁移进程。另一项研究中，评估了直肠癌切除术标本中CCND1 mRNA 水平，并检测了血液中的CCND1 mRNA 水平，标本中CCND1 mRNA 与血液中的CCND1 mRNA 呈现了显著的正相关性，但由于该研究类型为回顾性研究，尚不能肯定是由于CCND1 表达上升引起的结直肠癌转移[27]。肿瘤细胞与相邻基质接触后，纤维黏液途径是肿瘤常见的侵袭模式，Fusté 等[28]研究发现，结直肠肿瘤细胞浸润基质的转移中，外周细胞CCND1 表达出现了显著上升。表明CCND1 高表达可能促进了结直肠肿瘤细胞向周围细胞浸润。

CCND1 与结直肠癌预后关联密切。Al-Maghrabi等[29]研究纳入了117 例结直肠癌患者，原发病灶与淋巴结转移灶中观察到了CCND1 表达增多，且CCND1 与阴性淋巴血管侵袭相关（P=0.046），但与5 年OS 无关（P=0.116）。Li 等[30]纳入22 篇文献，4 150 名患者的Meta 分析显示，高表达CCND1的结直肠癌患者，无论是接受手术、放疗、化疗的结直肠癌患者中，高表达的CCND1 患者的无病生存期（distant metastasis-free survival，DMFS）更差；且CCND1 高表达与临床病理参数存在显著的关联，肿瘤＜5.0 cm 的结直肠癌CCND1 高表达风险是≥5.0 cm 的0.64 倍[95%CI（0.35，1.16），P=0.139]；T1、T2类 别CCND1 高表达 风险是T3、T4类别的0.70 倍[95%CI（0.57，0.85）]；N 阴 性CCND1 高表达风险是N 阳性的0.75 倍[95%CI（0.60，0.95）]；M0类别CCND1 高表达风险是M1类别的0.60 倍[95%CI（0.36，0.99）]。

3 CCND1在食管癌中的研究进展

王向辉等[31]研究发现通过干扰细胞周期蛋白依赖性激酶4（CDK4）、CCND1 和p21 激活激酶2（PAK2）的表达来抑制食管癌细胞的生长，是食管癌基因治疗的潜在靶点。赵醒等[32]研究显示，HPV 16 型E6 蛋白与CCND1 蛋白表达水平存在正相关性，均可作为食管癌预后预测的敏感性指标。Cheng 等[33]经基因组测序发现，食管癌患者染色体碎裂是引起CCND1 miRNA 基因扩增的重要原因。Li 等[34]认为，垂体特异转录因子（POU）可与CCND1 结合，诱发CCND1 的高表达，促进细胞周期的进程。Shiozaki 等[35]研究发现，CCND1 高表达集中在低分化的食管鳞状细胞癌中，但CCND1 表达水平和肿瘤的淋巴结转移无明显关联。CCND1 过表达可介导食管癌细胞DNA 损伤，导致细胞增殖调控失效，引起癌细胞的恶性增殖；而抑制CCND1的表达，可将食管癌的细胞周期阻滞于GO/G1 期，上调细胞凋亡率[36]。但由于研究样本数量均较小、单中心研究、不同地区种族间CCND1 基因多态性、不同地区生活饮食因素（吸烟、饮酒、嚼槟榔）等因素的影响，还需大样本、多中心的研究探讨CCND1 对食管癌增殖、迁移、浸润的影响。

Hou 等[37]纳入了483 例食管鳞状细胞癌开展前瞻性队列研究，在纳入肿瘤长度、肿瘤分化、肿瘤分期因子后，Cox 回归分析显示高表达CCND1 是5 年生存期[OR=1.728，95%CI（1.188，2.512）]、5 年DMFS[OR=1.678，95%CI（1.239，2.272）] 低下的危险因素，同时高表达的CCND1 也是食管鳞状细胞癌远处转移[OR=1.988，95%CI（1.128，3.505）]的危险因素。日本食管疾病学会食管癌恶性肿瘤研究委员会开展的一项416 例食管癌患者研究发现，CCND1 高表达虽然是OS 下降的重要因素，但在淋巴结转移风险方面未显示明显差异（P=0.072）[38]。也有研究支持CCND1 高表达带来的是食管癌更高的生存期[39]。Wang 等[40]研究则支持CCND1 表达水平与食管癌的预后无关。出现不同结果的原因，与研究样本数量、研究类型、不同种族遗传特性、CCND1 检测方式、预后评估标准、医疗水平及患者个体治疗因素等差异有关。为此，Chen 等[41]开展了一项Meta 分析，纳入了109 项涉及食管癌OS预测的生物标志物，其中与CCND1 预后预测有关的12 项研究中，牵涉样本研究数量为1 476 例，高表达的CCND1 降低了OS[HR=1.85，95%CI（1.55，2.21）]。

迄今为止，尽管CCND1 在细胞周期进展中的作用已得到广泛认可，但在癌症发生、增殖、迁移、侵袭、转移中的作用尚未完全阐明。另外CCND1与乳腺癌、结直肠癌、食管癌预后的关联尚存在较大的争议。CCND1 作为治疗靶点目前仍仅限于实验研究阶段，尚未在临床应用；CCND1 能否成为癌症治疗新的靶点尚需更多的高质量的研究加以明确。随着基础研究重视程度不断上升，大样本队列研究的开展及基因测序技术的迅猛进步，将进一步促进CCND1 在肿瘤诊断、治疗、预后的应用。